Dipole-assisted charge separation in organic-inorganic hybrid photovoltaic heterojunctions: Insight from first-principles simulations

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 18, 2012, Pages 9845-9851

  Li, Zi ^a   Zhang, Xu ^a   Lu, Gang ^a  

^a CALIFORNIA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE RECOMBINATIONS; CHARGE SEPARATIONS; CONDUCTION BAND EDGE; ELECTRON TRANSFER RATES; ENERGY OFFSET; EXTERNAL QUANTUM EFFICIENCY; FIRST-PRINCIPLES SIMULATIONS; INTERFACIAL DIPOLES; INTERFACIAL ELECTRON DYNAMICS; MODIFIED INTERFACES; NON-ADIABATIC; ORGANIC-INORGANIC HYBRID; ORGANIC/INORGANIC; PHOTOVOLTAIC; TRANSFER MECHANISMS; TRANSFER TIME; ZNO;

CHARGE TRANSFER; ELECTRONIC STRUCTURE; EXPERIMENTS; MONOLAYERS; ZINC OXIDE;

HETEROJUNCTIONS;

EID: 84861054506     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp212286r     Document Type: Article

References (50)

1. Brabec, C. J.; Durrant, J. R. MRS Bull. 2008, 33, 670-675
2. Hsu, J. W. P.; Lloyd, M. T. MRS Bull. 2010, 35, 422-428
3. Beek, W. J. E.; Wienk, M. M.; Kemerink, M.; Yang, X. N.; Janssen, R. A. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 9505-9516
4. Beek, W. J. E.; Wienk, M. M.; Janssen, R. A. J. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 1112-1116
5. Olson, D. C.; Piris, J.; Collins, R. T.; Shaheen, S. E.; Ginley, D. S. Thin Solid Films 2006, 496, 26-29
6. Koster, L. J. A.; van Strien, W. J.; Beek, W. J. E.; Blom, P. W. M. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1297-1302
7. Greene, L. E.; Law, M.; Yuhas, B. D.; Yang, P. D. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 18451-18456
8. Moser, J.; Punchihewa, S.; Infelta, P. P.; Gratzel, M. Langmuir 1991, 7, 3012-3018
9. Cohen, R.; Kronik, L.; Shanzer, A.; Cahen, D.; Liu, A.; Rosenwaks, Y.; Lorenz, J. K.; Ellis, A. B. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10545-10553
10. Kruger, J.; Bach, U.; Gratzel, M. Adv. Mater. 2000, 12, 447-451
11. Durrant, J. R.; Haque, S. A.; Palomares, E. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1247-1257
12. Liu, Y. X.; Scully, S. R.; McGehee, M. D.; Liu, J. S.; Luscombe, C. K.; Frechet, J. M. J.; Shaheen, S. E.; Ginley, D. S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3257-3261
13. Goh, C.; Scully, S. R.; McGehee, M. D. J. Appl. Phys. 2007, 101, 114503
14. Li, C.-Z.; Yip, H. L.; Jen, A. K. Y. J. Mater. Chem. 2012, 22, 4161-4177
15. Hau, S. K.; Yip, H. L.; Acton, O.; Baek, N. S.; Ma, H.; Jen, A. K. Y. J. Mater. Chem. 2008, 18, 5113-5119
16. Huang, J. S.; Chou, C. Y.; Lin, C. F. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2010, 94, 182-186
17. Hsieh, C. H.; Cheng, Y. J.; Li, P. J.; Chen, C. H.; Dubosc, M.; Liang, R. M.; Hsu, C. S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 132, 4887-4893
18. Cheng, Y. J.; Hsieh, C. H.; He, Y. J.; Hsu, C. S.; Li, Y. F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17381-17383
19. Chen, C. T.; Hsu, F. C.; Kuan, S. W.; Chen, Y. F. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2011, 95, 740-744
20. Weickert, J.; Auras, F.; Bein, T.; Schmidt-Mende, L. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 15081-15088
21. Vaynzof, Y.; Kabra, D.; Zhao, L. H.; Ho, P. K. H.; Wee, A. T. S.; Friend, R. H. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 033309
22. Saba, M. I.; Melis, C.; Colombo, L.; Malloci, G.; Mattoni, A. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 9651-9655
23. Dag, S.; Wang, L. W. Nano Lett. 2008, 8, 4185-4190
24. Sai, N.; Leung, K.; Chelikowsky, J. R. Phys. Rev. B 2011, 83, 121309(R)
25. Duncan, W. R.; Stier, W. M.; Prezhdo, O. V. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7941-7951
26. Duncan, W. R.; Craig, C. F.; Prezhdo, O. V. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8528-8543
27. Li, Z.; Zhang, X.; Lu, G. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 17077-17083
28. Tully, J. C. J. Chem. Phys. 1990, 93, 1061-1071
29. Drukker, K. J. Comput. Phys. 1999, 153, 225-272
30. Rego, L. G. C.; Abuabara, S. G.; Batista, V. S. J. Chem. Phys. 2005, 122, 154709
31. Abuabara, S. G.; Rego, L. G. C.; Batista, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 18234-18242
32. Li, Z.; Zhang, X.; Lu, G. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 083303
33. Fischer, S. A.; Habenicht, B. F.; Madrid, A. B.; Duncan, W. R.; Prezhdo, O. V. J. Chem. Phys. 2011, 134, 024102
34. Parandekar, P. V.; Tully, J. C. J. Chem. Phys. 2005, 122, 094102
35. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1993, 47, 558-561
36. Kresse, G.; Furthmuller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169-11186
37. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
38. Perdew, J. P.; Emzerhof, M.; Burke, K. J. Chem. Phys. 1996, 105, 9982-9985
39. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6158-6170
40. Kanai, Y.; Grossman, J. C. Nano Lett. 2007, 7, 1967-1972
41. Meyer, B.; Marx, D. Phys. Rev. B 2003, 67, 035403
42. Ozgur, U.; Alivov, Y. I.; Liu, C.; Teke, A.; Reshchikov, M. A.; Dogan, S.; Avrutin, V.; Cho, S. J.; Morkoc, H. J. Appl. Phys. 2005, 98, 041301
43. Woll, C. Prog. Surf. Sci. 2007, 82, 55-120
44. Prosa, T. J.; Winokur, M. J.; Moulton, J.; Smith, P.; Heeger, A. J. Macromolecules 1992, 25, 4364-4372
45. Lap, D. V.; Grebner, D.; Rentsch, S. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 107-112
46. Liu, T.; Troisi, A. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 2406-2415
47. Ravirajan, P.; Peiro, A. M.; Nazeeruddin, M. K.; Graetzel, M.; Bradley, D. D. C.; Durrant, J. R.; Nelson, J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 7635-7639
48. Lin, Y. Y.; Lee, Y. Y.; Chang, L. W.; Wu, J. J.; Chen, C. W. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 063308
49. Vukmirovic, N.; Wang, L. W. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 043305
50. Serrano, J.; Manjon, F. J.; Romero, A. H.; Ivanov, A.; Cardona, M.; Lauck, R.; Bosak, A.; Krisch, M. Phys. Rev. B 2010, 81, 174304